空调通风技术与节能

空调通风技术与节能,中国中元国际工程公司李著萱2008年9月,1.前言2.空调3.通风4.设计应关注的问题(面试应注意的问题),内容,前言,1、中华人民共和国主席令第七十七号中华人民共和国节约能源法已由中华人民共和国第十届全国人民代表大会常务委员会第三十次会议于2007年10月28日修订通过，现将修订后的中华人民共和国节约能源法公布，自2008年4月1日起施行。,第一章总则第三条本法所称节约能源（以下简称节能），是指加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，从能源生产到消费的各个环节，降低消耗、减少损失和污染物排放、制止浪费，有效、合理地利用能源。第四条节约资源是我国的基本国策。国家实施节约与开发并举、把节约放在首位的能源发展战略。第六条国家实行节能目标责任制和节能考核评价制度，将节能目标完成情况作为对地方人民政府及其负责人考核评价的内容,中华人民共和国节约能源法节选及解读,第九条任何单位和个人都应当依法履行节能义务，有权检举浪费能源的行为。新闻媒体应当宣传节能法律、法规和政策，发挥舆论监督作用。第二章节能管理第十一条国务院和县级以上地方各级人民政府应当加强对节能工作的领导，部署、协调、监督、检查、推动节能工作。第十三条国务院标准化主管部门和国务院有关部门依法组织制定并适时修订有关节能的国家标准、行业标准，建立健全节能标准体系。国务院标准化主管部门会同国务院管理节能工作的部门和国务院有关部门制定强制性的用能产品、设备能源效率标准和生产过程中耗能高的产品的单位产品能耗限额标准。,第十五条国家实行固定资产投资项目节能评估和审查制度。不符合强制性节能标准的项目，依法负责项目审批或者核准的机关不得批准或者核准建设；建设单位不得开工建设；已经建成的，不得投入生产、使用。具体办法由国务院管理节能工作的部门会同国务院有关部门制定。第二十一条县级以上各级人民政府统计部门应当会同同级有关部门，建立健全能源统计制度，完善能源统计指标体系，改进和规范能源统计方法，确保能源统计数据真实、完整。国务院统计部门会同国务院管理节能工作的部门，定期向社会公布各省、自治区、直辖市以及主要耗能行业的能源消费和节能情况等信息。,第三章合理使用与节约能源第二十四条用能单位应当按照合理用能的原则，加强节能管理，制定并实施节能计划和节能技术措施，降低能源消耗。第二十五条用能单位应当建立节能目标责任制，对节能工作取得成绩的集体、个人给予奖励。第二十七条用能单位应当加强能源计量管理，按照规定配备和使用经依法检定合格的能源计量器具。用能单位应当建立能源消费统计和能源利用状况分析制度，对各类能源的消费实行分类计量和统计，并确保能源消费统计数据真实、完整。,第二节工业节能第三节建筑节能第三十四条国务院建设主管部门负责全国建筑节能的监督管理工作。县级以上地方各级人民政府建设主管部门负责本行政区域内建筑节能的监督管理工作。县级以上地方各级人民政府建设主管部门会同同级管理节能工作的部门编制本行政区域内的建筑节能规划。建筑节能规划应当包括既有建筑节能改造计划。,第三十五条建筑工程的建设、设计、施工和监理单位应当遵守建筑节能标准。不符合建筑节能标准的建筑工程，建设主管部门不得批准开工建设；已经开工建设的，应当责令停止施工、限期改正；已经建成的，不得销售或者使用。建设主管部门应当加强对在建建筑工程执行建筑节能标准情况的监督检查。第三十七条使用空调采暖、制冷的公共建筑应当实行室内温度控制制度。具体办法由国务院建设主管部门制定。,第三十八条国家采取措施，对实行集中供热的建筑分步骤实行供热分户计量、按照用热量收费的制度。新建建筑或者对既有建筑进行节能改造，应当按照规定安装用热计量装置、室内温度调控装置和供热系统调控装置。具体办法由国务院建设主管部门会同国务院有关部门制定。第三十九条县级以上地方各级人民政府有关部门应当加强城市节约用电管理，严格控制公用设施和大型建筑物装饰性景观照明的能耗。第四十条国家鼓励在新建建筑和既有建筑节能改造中使用新型墙体材料等节能建筑材料和节能设备，安装和使用太阳能等可再生能源利用系统。,第五节公共机构节能第四十七条公共机构应当厉行节约，杜绝浪费，带头使用节能产品、设备，提高能源利用效率。本法所称公共机构，是指全部或者部分使用财政性资金的国家机关、事业单位和团体组织。第四十八条国务院和县级以上地方各级人民政府管理机关事务工作的机构会同同级有关部门制定和组织实施本级公共机构节能规划。公共机构节能规划应当包括公共机构既有建筑节能改造计划。第四十九条公共机构应当制定年度节能目标和实施方案，加强能源消费计量和监测管理，向本级人民政府管理机关事务工作的机构报送上年度的能源消费状况报告。国务院和县级以上地方各级人民政府管理机关事务工作的机构会同同级有关部门按照管理权限，制定本级公共机构的能源消耗定额，财政部门根据该定额制定能源消耗支出标准。,第五十条公共机构应当加强本单位用能系统管理，保证用能系统的运行符合国家相关标准。公共机构应当按照规定进行能源审计，并根据能源审计结果采取提高能源利用效率的措施。第五十一条公共机构采购用能产品、设备，应当优先采购列入节能产品、设备政府采购名录中的产品、设备。禁止采购国家明令淘汰的用能产品、设备。节能产品、设备政府采购名录由省级以上人民政府的政府采购监督管理部门会同同级有关部门制定并公布。,节约资源与能源是基本国策从2008年4月1日政府进一步加强了节能管理的力度节约能源是我国的一项长期战略方针，是落实科学发展观、实现经济社会可持续发展的要求。建筑业是能源需求增长较快的领域，我国每年新增建筑面积高达18-20亿平方米，是世界上最大的建筑市场。目前，建筑能源消耗已经占全国能源消耗总量的27.5%，民用建筑节能潜力巨大。党中央、国务院高度重视民用建筑节能工作。国务院领导对民用建筑节能工作曾多次作出批示，要求研究制定节能规划、措施和制度。尽管我国的民用建筑节能工作起步较晚，但通过各级政府和全社会的共同努力，在保障新建建筑符合民用建筑节能标准和促进既有建筑节能改造方面，取得了较大的发展和进步，对实现我国节能优先的发展战略和建设节约型社会作出了积极贡献。,2、解读中华人民共和国节约能源法,政府迫切需要确立相应的法律制度和措施，加强对民用建筑节能管理，降低民用建筑使用过程中的能源消耗，提高能源利用效率：1.新建建筑尚未全部达到民用建筑节能标准。对民用建筑节能标准实施情况的调查，按照民用建筑节能标准建造的民用建筑项目，2004年仅为20%，2007年为71%，仍有近30%的新建建筑尚未达到民用建筑节能标准。2.既有建筑节能改造举步维艰。由于既有建筑存在产权形式多样、结构形式复杂、改造标准不一、改造费用筹集困难等诸多因素。3.公共建筑耗电量过大。大型公共建筑单位面积耗电量是普通公共建筑的4倍。4.供热采暖系统运行效率低。目前，我国集中供热采暖综合利用效率大约为45%-70%，远远低于发达国家的水平。5,缺乏有效民用建筑节能激励措施。目前，对民用建筑节能在补贴、金融、税收等方面的激励措施有限，节能工作推进十分困难。,实现对新建建筑节能管理全过程监管从源头上遏制建筑能源过度消耗，防止边建设高能源消耗建筑、边进行节能改造的有效途径。对新建建筑节能实施全过程的监管，主要体现在以下几个环节：一，在规划许可阶段（规划审查），对于不符合民用建筑节能强制性标准的，不予颁发建设工程规划许可证。二，在设计阶段，施工图设计文件必须符合民用建筑节能强制性标准。按照民用建筑节能强制性标准对施工图设计文件进行审查；经审查不符合民用建筑节能强制性标准的，建设主管部门不得颁发施工许可证。三，在建设阶段，建设单位不得要求设计单位、施工单位违反民用建筑节能强制性标准进行设计、施工；设计单位、施工单位、工程监理单位及其注册执业人员必须严格执行民用建筑节能强制性标准。,实现对新建建筑节能管理全过程监管四，在竣工验收阶段，建设单位应当将民用建筑是否符合民用建筑节能强制性标准作为查验的重要内容；对不符合民用建筑节能强制性标准的，不得出具竣工验收合格报告。五，在商品房销售阶段，要求房地产开发企业向购买人明示所售商品房的能源消耗指标、节能措施和保护要求、保温工程保修期等信息。六，在使用保修阶段，明确规定施工单位在保修范围和保修期内，对发生质量问题的保温工程负有保修义务，并对造成的损失依法承担赔偿责任。,对既有建筑节能的规定？1，确立既有建筑节能改造的原则。既有建筑节能改造应当根据当地经济、社会发展水平和地理气候条件等实际情况，有计划、分步骤地实施分类改造。对不符合民用建筑节能强制性标准的既有建筑的围护结构、供热系统、采暖制冷系统、照明设备和热水供应设施等实施节能改造的活动。2，强化对既有建筑节能改造的管理。县级以上地方人民政府建设主管部门应当对本行政区域内既有建筑的建设年代、结构形式、用能系统、能源消耗指标、寿命周期等组织调查统计和分析，制定既有建筑节能改造计划，明确节能改造的目标、范围和要求，报本级人民政府批准后组织实施。,对既有建筑节能的规定？3，明确既有建筑节能改造的标准和要求。既有建筑节能改造应当符合民用建筑节能强制性标准，优先采用遮阳、改善通风等低成本改造措施。既有建筑围护结构的改造和供热系统的改造，应当同步进行。4，确立既有建筑节能改造费用的负担方式。国家机关办公建筑的节能改造费用，由县级以上人民政府财政负担；居住建筑和公益事业使用的公共建筑的节能改造费用，由政府、建筑所有权人共同负担。,对公共建筑耗电量过问题的规定？1，建立分项用电量报告制度。要求国家机关办公建筑和大型公共建筑的所有权人或者使用权人对建筑用能系统进行监测、维护，并定期将分项用电量报县级以上地方人民政府建设主管部门。2，确立公共建筑用电限额与公布制度。县级以上地方人民政府的有关部门要确定公共建筑重点用电单位及其年度用电限额，对国家机关办公建筑和公共建筑用电情况进行调查统计和评价分析。国家机关办公建筑和大型公共建筑采暖、制冷、照明的能源消耗情况应当依照法律、行政法规和国家其他有关规定向社会公布。,对民用建筑节能的政策扶持和经济激励措施的规定？1，资金支持。要求有关政府应当安排民用建筑节能资金，用于支持民用建筑节能的科学技术研究和标准制定、既有建筑围护结构和供热系统的节能改造、可再生能源的应用，以及民用建筑节能示范工程、节能项目的推广。2，金融扶持。规定政府应当引导金融机构对既有建筑节能改造、可再生能源的应用，以及民用建筑节能示范工程等项目提供支持。3，税收优惠。明确民用建筑节能项目依法享受税收优惠。,对太阳能等可再生能源的利用方面的规定？1，国家鼓励和扶持在新建建筑和既有建筑节能改造中采用太阳能、地热能等可再生能源。在具备太阳能利用条件的地区，有关地方人民政府及其部门应当采取有效措施，鼓励和扶持单位、个人安装使用太阳能热水系统、照明系统、供热系统、采暖制冷系统等太阳能利用系统。2，明确有关政府应当安排民用建筑节能资金，用于支持可再生能源的应用，引导金融机构对可再生能源应用等项目提供支持。3，要求对具备可再生能源利用条件的建筑，建设单位应当选择合适的可再生能源，用于采暖、制冷、照明和热水供应等；设计单位应当按照有关可再生能源利用的标准进行设计。建设可再生能源利用设施，应当与建筑主体工程同步设计、同步施工、同步验收。,1、标准,二、空调与节能,建设标准是影响能耗和舒适度的重要环节节能是在合理用能条件下，在各个环节减少不可理的能耗。不能以过度舒适牺牲不必要的能耗不是以降低舒适度来降低能耗室内空调温湿度室内采暖温度新风量必要的洁净要求照度,室内设计参数与能耗关系,二、空调与节能,二、空调与节能,严寒地区：最冷月平均温度10。寒冷地区：最冷月平均温度010。夏热冬冷地区：最冷月平均温度010，最热月平均温度2530。夏热冬暖地区：最冷月平均温度10，最热月平均温度2529。温和地区：最冷月平均温度013，最热月平均温度1825。,围护结构,二、空调与节能,公共建筑节能设计标准居住建筑节能设计标准按照不同的热工分区、要求建筑体形系数、窗墙比、围护结构热工特性（传热系数、密闭性能、遮阳与采光性能等）达到不同地区的标准要求。从用能的源头控制好用能标准。,公共建筑（北京）单位面积年分项能耗水平（标准煤）,数据来源：摘自部分建设项目的节能专篇的计算,北京市大型公建参考用电指标（kWh/a),数据来源：摘自部分建设项目的节能专篇的计算,一般办公建筑各类设备相关因素和参考能耗数值,2、空调冷源与热源,二、空调与节能,1）冷水机组的分类按动力种类分：电力驱动蒸气压缩式冷水机组热力驱动吸收式冷水机组压缩机按种类分：活塞式螺杆式离心式涡旋式压缩机按冷凝器冷却方式分：水冷式风冷式蒸发冷却式,2）冷水机组的冷量范围、使用工质和范围,吸收式制冷机的使用条件：在有工业余热、废热可用时。单效吸收机：COP=0.70.8；双效吸收机：COP=1.21.3；三效吸收机（进口）：COP=1.61.7吸收机的一次能耗与电制冷机的比较吸收机燃煤的热量转换：锅炉效率为80%时，吸收机COP=1.3时，则综合效率为：1.30.8=1.04电动压缩机燃煤的热量转换：制冷机按COP值=5.5计算；发电效率按30%时，输配电耗为10%的综合效率为（30%30%10%=27%),则综合效率为：5.527%=1.485仅一次能耗相差（1.4851.04）1.04=42.78%,直燃式吸收式制冷机的使用条件：电力紧张地区、需要降低电力峰值时。直燃机：1.3；直燃机的一次能耗与电制冷机的比较制冷机按COP值=5.5计算；大型燃气发电厂的发电效率55%，输配电耗为10%的综合效率为（55%55%10%=49.5%),则综合效率为：5.549.5%=2.7225仅一次能耗相差（2.72251.3）1.3=109.4%结论：1不提倡通过燃煤、燃气、燃油的吸收式制冷方式做空调制冷。2当需要电力调峰时：在天然气终端价格2元/m3时,等效发电多消耗的燃料为0.4元/kWh，采用中规模的燃气调峰发电厂替代吸收机，增加的吸收机的投资可在运行9000h内（一般为58年）回收投资。,3）区域制冷空调负荷不可能同时出现峰值，利用各建筑空调的顺时差值减少装机，降低投资与一般分布式制冷系统比较，区域供冷存在着运行效率低、随负荷调节性能差、运行能耗高且计量收费难等问题。因此，在负荷分散时，没有对冷源效率、输送系统能耗、部分负荷下维持高效的方法、计量收费方式等进行充分论证，找到科学可行的解决方案前，不提倡和推广区域制冷。,4）蓄冷技术在有峰谷电价差的地方，采用蓄冷技术，能够有效的降低运行费用，峰谷电价差越大，运行成本越低；水蓄冷比冰蓄冷投资小但蓄冷罐占地面积大；蓄冷技术和大温差技术的结合能够提高系统的经济性并缩短了回收期。水蓄冷常规冷水机组，蓄冷罐的成本约每吨水10001200元，但罐子体积较大需要在建筑布局上进行美化、景观上的处理。经济容积为760m3。冰蓄冷双工况制冷主机+单工况制冷主机（视具体情况而宜）配置，双工况制冷主机比普通主机的成本高约20%。蓄冷罐成本在350550元/RTh。经济蓄冷能力为2000RTH。动态蓄冰（滑片机）不适用于大型公建，空间高度要求较大。,5）冷热电三联供通过采用高品位的燃料天然气或其他燃料驱动汽轮机发电，余热作为制冷及供热用热能，符合高品位能源高效利用的原则。但一次投资高且与供电联网（上网）目难度大，供电部门为了保证电网的安全和送电质量，几乎不接受上网从技术上，要论证用电平衡、装机是以什么参数为计算基准等。全年存在稳定的热负荷时(医院、旅馆、游泳池)发电并提供热量，可以获得很高的能源利用率，应提倡BCHP应用。当采暖时间超过4个月，夏季有稳定的空调负荷时（大型超市、机场、车站），全年BCHP设备运行时间超过50%，与大型燃气发电厂比尽管夏季并不节能，但冬季节能效益较高，总体有节能收益。其他情况，以“电冷联产”为主、“热电联产”为辅时，BCHP与大型燃气发电厂比消耗更多的燃气，不应支持和推广，而应限制。,6）离心式水冷机组的部分调节用进气口的可旋转的导流叶片调节在叶轮前装设可转导叶，正旋转叶轮，使进入的制冷剂气流改变方向和径向流量改变制冷量进口导叶+改变扩压器宽度进口导叶减荷、扩压器的进口宽度变窄，降低制冷量，延缓喘振（冷凝器背压下的倒流）冷量在15100%调节、功率在30100%范围内变化变速调节通过控制电源的频率、电压改变主电机的转速，结合改变导流叶片的位置，使机组降低转速而效率相应保持较高的水平（调节经济、但变频调速器的成本较高）结合变速调节，改变冷却水流量，提高冷凝温度，降低制冷量气体旁通调节从冷凝器中将部分或全部压缩机排出的热气通过旁通管直接引入蒸发器，通过制冷剂液体冷却后再被压缩机吸入、压缩后排入冷凝器。被旁通的气体不发生相变、旁通气体仍然消耗了压缩机的耗能，没有制冷效果不节能、此方法不单独使用,4、可再生能源的利用应尊重客观条件提倡因地制宜地使用任何节能技术，实现真正意义的节能减排。但是节能技术如果不顾及使用条件，就存在违背节能初衷的可能性，任何一种节能技术都有其最佳的适用场合和条件；作为建设单位和设计单位，必须以客观、科学、严谨的态度有针对性的选择系统方案。,1）水源热泵的局限性：采用雨水源热泵建设的风险如果雨季和空调季重合，而将雨水调节池做热泵的冷却水源，当不能保证排除洪涝安全必须放空时，是不具备水源热泵所需要的水源连续性的条件。当表水（河/池/塘）水深不够，水温可能会高于当时空气的湿球温度，水越浅、这种可能性越大，此时的换热能力显著降低、运行的稳定性降低。取水的循环输送水泵能耗有可能远远高于冷却塔、使冷凝器的换热能力及效率会下降，导致空调制冷压缩机能耗增加。失去了水源热泵节能的意义。当水的提升和调拨使水输配能耗过大水泵能耗过高，导致热泵系统系统COP值过低时，整体工程失去节能意义。（例：喀斯特地貌岩溶为主，溶蚀洼地、岩溶漏斗密集分布，相间排列，水的渗透性大；同时夏季水的蒸发量大，其补水量大，也增加了输配调水的耗能）。,水源热泵的规模过大，冬季供水的稳定性差时：冬季最冷时段的温度大都在25之间，受冰点的限制，地表水仅有13的可用温差，这将导致供热不足或地表水需求量和换热面积成倍增大，水泵耗能和工程投资增大；采用4.56米的水体作为热源，由于水体的散热量一般不超过13W/,如果采用大面积的人工湖在土地资源和投资上缺乏可行性。由于高差的要求，对输送水的管道必须提高压力等级，因此对输配系